《化学与社会》总结与感想
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摘要:化学在推动人类文明进程中起到了不可估量的作用。能源、环境、材料、食品、药品等社会各界普遍关注的热点问题,其产生、发展乃至最终解决,都离不开化学。我们可以说,没有化学,现代社会是无法想象的。 化学在推动社会进步的同时,也会对人类社会造成一些负面的影响,如能源的消耗、大气的污染等,这些似乎是不可避免的,但运用化学手段可以找到解决问题的方案。本文从日常生活、材料、环境几方面总结《化学与社会》给我们带来的知识与财富。
关键词: 能源 材料 现代生活 环境保护
1. 化学与社会的发展
自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。
第一次产业以蒸汽机的广泛使用为标志。而蒸汽机的广泛使用是有条件的:第一,需要能使蒸汽机工作的能源;第二,最初蒸汽机主要是作为火车的机车,而火车是要行驶在铁轨上的,铁轨实际上市钢轨,这就依赖于钢铁工业的发展。总之,就是需要能源和材料,这就必须依赖化学。
20世纪初的第二次产业以电力、汽车和高分子为标志,显然也离不开化学的支撑。如汽车必须有燃料才能开动,而传统的燃料——汽油,就来自石油化工生产。从此,以石油为代表的化石能源成为了战略资源。这一时期还发明了提炼石油和合成汽油的新技术。由于内燃机的广泛使用和石油的大量开采,大大增强了对石油提炼的研究。70年代,门得耶夫奠定了石油“热裂法”的基础。11年人舒霍夫取得石油“热裂法”工业装置专利权。1916年美国在石油
工业生产中实际使用“热裂法”。一战前夕,德国制成合成汽油。这样,石油开采业和石油化学工业越来越重要和快速地发展起来。此外,1868年还合成了香料,1879年合成了糖精。
以信息技术为代表的第三次产业将人类带入了信息(数字)时代。信息需要传输和处理,信息传输的理想材料是光纤,信息处理的重要工具是计算机,他们都离不开化学。
化学工业的发展极大地改变了人们的生活,以至于成为了今天人们日常生产生活、科学实验中不可或缺的一部分。 2.日常生活中的化学
生活中人们都离不开“衣食住行”,其中最贴近生活的就是“食”。随着生活节奏的加快,越来越多的食品和食品添加剂出现在我们眼前。食品添加剂有利也有弊,下面简单介绍食品添加剂。
【食品添加剂】
食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保存期、便于食品加工和增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化合物质或者天然物质。目前我国食品添加剂有23个类别,2000多个品种,包括酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、着色剂、护色剂、酶制剂、增味剂、营养强化剂、防腐剂、甜味剂、增稠剂、香料等。食品添加剂大大促进了食品工业的发展,并被誉为现代食品工业的灵魂。 我们应当正确看待食品添加剂 (1)食品添加剂的作用
合理使用食品添加剂可以防止食品变质,保持或增强食品的营养,改善或丰富食物的色,香,味等。
(2)使用食品添加剂的必要性
实际上,不使用防腐剂具有更大的危险性,这是因为变质的食物往往会引起食物中毒的疾病。另外,防腐剂除了能防止食品变质外,还可以杀灭曲霉素菌等产毒微生物,这无疑是有益于人体健康的。 (3)食品添加剂的安全用量
对健康无任何毒性作用或不良影响的食品添加剂用量,用每千克每天摄入的质量(mg)来表示,即mg/kg。 (4)不使用有毒的添加剂
如“吊白块”是甲醛亚硫酸氢钠,也叫吊白粉吊白块,化学式为
NaHSO2·CH2O·2H2O。由锌粉与二氧化硫反应生成低亚硫酸等,再与甲醛作用后,在真空蒸发器浓缩,凝结成块而制得。“吊白块”呈白色块状或结晶性粉状,溶于水。常温时较稳定,在高温时可分解亚硫酸,有强还原性,因而具有漂白作用。它可使人发热头疼,乏力,食欲减退等。一次性食用剂量达到10g就会有生命危险。其主要用在印染工业中作为拢染剂和还原剂,它的漂白,防腐效果更明显。 3.化学新材料
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料
和能源
誉为当代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术,又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。高分子材料的出现让人惊喜。 【高分子材料】 塑料
塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。 加热后软化,形成高分子熔体的塑料称为热塑性塑料。主要的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃)、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯。加热后固化,形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料。常见的有环氧树
脂, 酚醛塑料, 聚酰亚胺,三聚氰氨甲醛树脂等。塑料的加工方法包括注射,挤出,膜压,热压,吹塑等等。 橡胶
橡胶又可以分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯。合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、高分子材料、硅橡胶、氟橡胶等等。 纤维
合成纤维是高分子材料的另外一个重要应用。常见的合成纤维包括尼龙、涤纶、腈纶聚酯纤维,芳纶纤维等等。 涂料
涂料是涂附在工业或日用产品表面起美观或这保护作用的一层高分子材料。常用的工业涂料有环氧树脂,聚氨酯等。
4.化学与新能源
氢能是一种二次能源,它是通过一定的方法利用其它能源制取的,而不像煤、石油和天然气等可以直接从地下开采、几乎完全依靠化石燃料。氢位于元素周期表之首,原子序数为1,常温常压下为气态,超低温高压下为液态,是一种理想的新的合能体能源。
【氢能源】
众多的新能源中,氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为,在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下,氢气产生的能量最多,而且它燃烧的产物是水,没有灰渣和废气,不会污染环境;而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫,可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的,而氢主要存于水中,燃烧后唯一的产物也是水,可源源不断地产生氢气,永远不会用完。
氢是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦耳的热量,是汽油发热量的3倍。氢的重量特别轻,它比汽油、天然气、煤油都轻多了,因而携带、运送方便,是航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里能够燃烧,氢气火焰的温度可高达2500℃,因而人们常用氢气切割或者焊接钢铁材料。
在大自然中,氢的分布很广泛。水就是氢的大“仓库”,其中含有11%的氢。泥土里约有1.5%的氢;石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的,而地球表面约70%为水所覆盖,储水量很大,因此可以说,氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法从水中制取氢,那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。
5.化学与环境
化学工业的发展也带来了对环境的污染,现在发展很快的绿色化学就是想从根本上解决这一问题!化学虽然带来了污染,但治理污染同样离不开化学。
【大气层的破坏】
大家都知道,在太阳辐射中,有一部分是紫外线,它对生物有很大的杀伤力。距地表20~30公里高处有一个臭氧层,它能吸收99%的太阳紫外线,使地球上的生物免遭紫外线的伤害。
但科学家们发现,全球臭氧已遭到不同程度的破坏,浓度平均每年下降1%,在南际上空,已出现一个相当于北美洲面积大小的“空洞”。而破坏臭氧层的就是氟氯烃类化合物又称氟利昂,它发明于1930年,作为制冷剂,发泡剂,灭火剂,清洗剂等广泛应用于化工制冷行业。氟氯烃进入高空后,受到紫外线的照射激化,会分解出氯原子,氯原子对臭氧分子有反复的破坏作用。
除此之外,大气污染也相当严重,污染物主要是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、硫化氢、碳氢化合物等,二氧化硫是主要有害物之一。人吸入二氧化硫,会发生呼吸道疾病,尝浓度高达一定程度时,会使人死亡。如果二氧化硫和空气中的飘尘接触,或与氮的氧化物接触,会部分地被氧化成三氧化硫,危害就更严重了。硫的氧化物能直接伤害植物中的叶片,浓度高时,会使植物枯死。降水时,
硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸盐跟随雨降到地面,就是所谓的“酸雨”。它可使湖泊水质酸化,毒害水生物,破坏农田,损害农作物,还会腐蚀建筑物,金属制品,名胜古迹等。环境污染造成的恶果,关系到人类的延续和发展,所以必须加强环保工作,切实采取有效措施,解决环境污染问题。
总结:化学是一门中心科学,它与社会发展各方面的需要都有密切关系。化学教育的普及是社会发展的需要,是提高公民文化素质的需要。
社会的发展离不开化学,社会发展史中一定具有有关化学发展的描述。同样,化学的发展离不开社会,社会为化学的发展提供了空间、动力和机会。化学和社会就这样共同地、交互地书写着自己的发展史,共同推动着时代的进步。
参考文献: 《化学与社会》 LucyPrydeEubanks编著
化学工业出版社